基于“腸道菌群-膽汁酸互作”探討代謝相關脂肪性肝病“土壅木郁”的生物學內涵

嚴海藝 郭 瑞 郭 朋

1.中國中醫(yī)科學院西苑醫(yī)院肝病科，北京 100029；2.中國中醫(yī)科學院西苑醫(yī)院治未病中心，北京 100029

代謝相關脂肪性肝?。╩etabolic associated fatty liv-er disease，MAFLD）是多種平行因子（胰島素抵抗、脂代謝異常與脂毒性、線粒體功能障礙、內質網(wǎng)應激、腸-肝軸失調等）協(xié)同作用于遺傳易感個體而導致的慢性肝病[1]，以肝細胞膨脹變性、炎癥、組織損傷/纖維化為基本病理特征[2]，發(fā)病率高且增長迅速，預計將會是今后數(shù)十年終末期肝病的主要原因?，F(xiàn)階段的西醫(yī)治療手段局限，并無獲批的特效西藥，中醫(yī)藥因多途徑、多靶點的治療特色與MAFLD 多種平行因子共同致病的發(fā)病機制相契合，臨床效果佳，副作用少，頗具優(yōu)勢。中醫(yī)講究“法隨證立，以法統(tǒng)方”，正確認識疾病的關鍵病機，對于立法選方至關重要，同時將中醫(yī)病機理論與現(xiàn)代醫(yī)學研究相結合，是推進中醫(yī)現(xiàn)代化進程的關鍵步驟。基于對中醫(yī)經(jīng)典文獻和臨床研究的梳理發(fā)現(xiàn)，MAFLD 以“土壅木郁”為主要病機，并且與西醫(yī)視角下，“腸道菌群-膽汁酸互作”失衡導致MAFLD發(fā)生發(fā)展頗有相通之處。本文基于腸道菌群與膽汁酸互作的角度初步探索MAFLD“土壅木郁”病機的生物學內涵，以期為研究“土壅木郁”的病機實質及推進中醫(yī)藥防治MAFLD 提供新的思路。

1 “土壅木郁”是MAFLD 的主要病機

MAFLD 以“右脅肋脹滿疼痛”為主癥，或有形體肥胖、乏力懶言、脘腹脹滿、嘔惡納呆等臨床表現(xiàn)，多歸屬于傳統(tǒng)中醫(yī)“脅痛”“肝癖”等范疇，其發(fā)病與稟賦、飲食、作息、七情等息息相關。根據(jù)臨床經(jīng)驗和科學研究，飲食一直被認為是MAFLD 最關鍵的誘發(fā)因素，長期攝食過量，特別是攝食過量的精制碳水化合物、飽和脂肪、果糖與MAFLD 發(fā)病高度相關[3]。中醫(yī)學認為，脾胃是受納飲食水谷，化生精微物質的主要臟腑，屬土，可生化承載萬物，肝為風木之臟，生于腎水而長于脾土。若飲食適宜，脾胃強健，“土氣沖和”，則“肝隨脾升，膽隨胃降，木榮而不郁”[4]；若飲食不節(jié)損傷脾胃，或素體脾胃虛弱，復傷于食，則脾胃納運失司，氣機升降失調，壅滯中焦而成“土壅”。脾土壅滯，一則生化乏源，水谷精微不能奉養(yǎng)于肝臟，致肝失所藏，肝用失度；二則中焦氣機升降失常，累及全身氣機，致肝失疏泄條達之性，此即由脾及肝之“土壅木郁”[5]。MAFLD 的發(fā)病機制多屬于此，即因飲食偏頗，攝入失度，損傷脾胃，水谷精微難歸正化，為積、為飲、為痰、為瘀，結于脅下而發(fā)病。

2 腸道菌群紊亂是MAFLD“土壅”病機的重要生物學基礎

腸道菌群特指寄居于人體胃腸道的龐大微生物群，是人體最復雜的生態(tài)系統(tǒng)，在協(xié)助膳食消化代謝，合成吸收生物體必需營養(yǎng)物質，參與能量代謝，調節(jié)免疫等方面發(fā)揮著重要作用[6]，與多種代謝性疾病，如肥胖癥、2 型糖尿病、MAFLD 等密切相關。研究發(fā)現(xiàn)，MAFLD 患者的腸道菌群具有特殊的群落結構特征，并且與疾病進展關系密切，如厚壁菌門與擬桿菌門的比值較健康人更高，變形菌門、腸桿菌科豐度增加而理研菌科、瘤胃菌科豐度降低，同時隨著肝臟炎癥程度的增加，普氏菌屬的豐度顯著下降，而肝纖維化進程則被證實與瘤胃球菌屬豐度的升高具有一定相關性[7-8]。通過MAFLD 動物模型的糞菌移植實驗發(fā)現(xiàn)，單純采用高脂飲食飼養(yǎng)無菌小鼠不會誘導脂肪肝形成，反而是接受MAFLD 患者糞便菌群移植的無菌小鼠可以快速出現(xiàn)肝臟脂肪變性表現(xiàn)[9]，這一研究提示單純的高脂飲食不足以導致MAFLD，腸道菌群紊亂也并非繼發(fā)于MAFLD 的病理產(chǎn)物，更有可能是促進MAFLD 產(chǎn)生的始動因素。

《靈樞》有云：“大腸、小腸皆屬于胃?！蹦c道菌群居于腸中，與膳食消化，營養(yǎng)吸收關系密切，與脾胃為“后天之本，氣血生化之源”相契合，現(xiàn)代中醫(yī)多將其歸屬于中醫(yī)藏象中的脾胃體系[10]。一方面，脾主運化，能消磨水谷，輸送精微，傳化糟粕，與腸道菌群參與營養(yǎng)物質的消化吸收，機體能量代謝，水、電解質的吸收轉運，糞便的排出等功能相呼應[11-14]；另一方面，脾所化之氣血，又可滋養(yǎng)周身，充養(yǎng)肌肉，護衛(wèi)機體，抵御病邪，與腸道菌群通過與宿主細胞物質能量、信息交換，參與機體免疫調節(jié)功能相呼應[15]。研究發(fā)現(xiàn)，脾虛大鼠腸道菌群豐度及多樣性均發(fā)生了變化，且與脾虛狀態(tài)的輕重具有一定相關性，在給予健脾藥干預后，菌群群落結構會有一定程度的恢復[16-17]，因而推測，腸道菌群紊亂可能是中醫(yī)學“土壅”（脾失健運）病機的重要生物學基礎。

3 膽汁酸代謝異常是MAFLD“木郁”病機的微觀表現(xiàn)

膽汁酸是膽汁的重要組成成分，隨飲食活動釋放到腸腔，在腸道中促進脂質溶解，輔助脂質和脂溶性維生素吸收，與脂代謝關系密切，影響MAFLD 發(fā)病過程中的脂代謝環(huán)節(jié)[18]。同時，膽汁酸還具有信號激素樣作用，激活以法尼酯X 受體、G 蛋白偶聯(lián)受體5 為代表的膽汁酸受體，參與機體膽汁酸穩(wěn)態(tài)、糖脂和能量代謝、細胞增殖、解毒反應、炎癥反應及免疫應答等多條與MAFLD 密切相關的信號通路[2]。研究發(fā)現(xiàn)，與健康人比較，MAFLD 患者具有更高水平的血清總膽汁酸，其中從單純肝脂肪變性到脂肪性肝炎的改變，與7-酮基去氧膽酸、7-酮基石膽酸水平相關，而肝纖維化程度與2 個甘氨酸結合型初級膽汁酸（甘氨鵝脫氧膽酸、甘氨膽酸）和2 個次級膽汁酸（7-酮基去氧膽酸、甘氨熊脫氧膽酸）存在顯著正相關[19]。在動物中也被證實，MAFLD 小鼠門靜脈血和膽汁中膽汁酸的濃度較低，以次級膽汁酸的濃度（尤其是去氧膽酸）降低為主，并且次級膽汁酸與初級膽汁酸的比值也顯著降低，由于膽汁酸譜的變化，膽汁酸受體法尼酯X 受體和G 蛋白偶聯(lián)受體5 表達下調，對膽汁酸穩(wěn)態(tài)、糖脂代謝及炎癥反應產(chǎn)生了一定影響[20]，這提示膽汁酸代謝紊亂及其后續(xù)信號通路的表達異常可能是促進MAFLD 發(fā)生發(fā)展的重要因素。

在中醫(yī)學中，膽汁又有“精汁”“清汁”之稱，為肝之余氣，“泄于膽，聚而成精”[21]，“人食后……流入小腸之中，以融化食物，而利傳渣滓”[22]。膽汁的正常生成和排泄，受肝主疏泄功能的影響，若肝木郁滯，疏泄失職，則膽腑氣機不暢，膽氣郁遏，膽汁難以正常分泌入腸，飲食物的消化吸收功能受到影響，而出現(xiàn)口苦、納呆、腹脹、腹瀉等臨床表現(xiàn)。研究顯示，肝郁脾虛型MAFLD 患者較正常人血清膽汁酸譜發(fā)生了明顯變化，表現(xiàn)為熊去氧膽酸、甘氨脫氧膽酸、?；敲撗跄懰帷⒛懰?、甘氨鵝脫氧膽酸、甘氨熊脫氧膽酸、?；蛆Z脫氧膽酸、?；切苋パ跄懰?、牛磺膽酸的上調和鵝去氧膽酸、石膽酸、去氧膽酸、豬去氧膽酸的下調[23]。在動物實驗中，經(jīng)疏肝解郁代表中藥柴胡醇提取物及其有效成分柴胡皂苷單體灌胃后，小鼠總膽汁酸水平和肝臟、膽汁、盲腸內容物中的膽汁酸譜發(fā)生了明顯變化，提示疏肝解郁可以靶向改變膽汁酸的含量和組成[24]。此外，“七情之病，必由肝起”，肝臟的疏泄功能與精神情志關系密切。法尼酯X 受體是神經(jīng)功能和行為的重要調節(jié)器之一，有參與中樞神經(jīng)系統(tǒng)中神經(jīng)遞質穩(wěn)態(tài)平衡，影響情感和社交行為的作用[25]，這從另一層面反應肝的疏泄功能與膽汁酸代謝存在一定相關性?；诖丝赏茰y，膽汁酸代謝異常極有可能是中醫(yī)學“木郁”（肝失疏泄）病機的微觀表現(xiàn)。

4 “腸道菌群-膽汁酸互作”失衡是MAFLD“土壅木郁”病機的生物學內涵

研究顯示[26]，MAFLD 患者糞便次級膽汁酸水平較低，同時伴有石膽酸與鵝去氧膽酸比值顯著下降，這與特定菌群瘤胃菌科、優(yōu)桿菌屬的豐度降低密切相關，同時還發(fā)現(xiàn)與膽鹽水解酶活性密切相關的擬桿菌屬和優(yōu)桿菌屬菌群顯著減少，推測極有可能通過菌群結構改變影響膽鹽水解酶的表達，進而影響腸道膽汁酸水解過程。由此可見，腸道菌群的群落結構特征與膽汁酸的總量和組成之間存在一定的聯(lián)系，并且這種聯(lián)系極有可能是MAFLD 發(fā)病過程中的重要因素。

腸道菌群可以直接修飾膽汁酸。研究顯示[27-28]，與常規(guī)小鼠比較，無菌小鼠血清、肝臟總膽汁酸水平升高而糞便總膽汁酸水平降低，存在形式以初級結合型膽汁酸為主，未結合的膽汁酸很少，幾乎沒有檢測到次級膽汁酸，通過膳食補充益生菌，可以改變無菌小鼠膽汁酸水平和各組分含量，這提示腸道菌群對膽汁酸的多樣性和各組分的含量有決定性作用。這是因為腸道菌群中富含膽鹽水解酶、羥基類固醇脫氫酶，會對進入腸道的初級結合型膽汁酸進行水解、去結合化、脫硫、脫羥基、氧化、差異異構而代謝生成次級膽汁酸[29]，既豐富了膽汁酸譜的組成，也改變了膽汁酸的理化性質。其中，次級膽汁酸中的石膽酸幾乎不會被重吸收，大部分直接隨糞便排出，促使肝臟從頭合成膽汁酸來彌補膽汁酸池的損失，這一定程度上有利于全身膽固醇的周轉[2]。此外，腸道菌群還可以通過激活膽汁酸受體和相關轉運蛋白，調節(jié)膽汁酸的合成與轉運，影響膽汁酸的總量和局部膽汁酸的蓄積[30]。

膽汁酸可以直接影響腸道菌群組成。膽汁酸可以通過與細菌細胞膜磷脂雙分子層的結合而改變細胞膜和膜結合蛋白的流動性、通透性，還會引起細菌細胞DNA 損傷和氧化應激，并影響RNA 和蛋白質的形成，具有一定的抗菌性[29]。研究發(fā)現(xiàn)，喂食去氧膽酸會降低小鼠膽鹽水解酶相關菌群的相對豐度，誘發(fā)小鼠回腸和結腸區(qū)炎癥性病灶[31]，而喂食膽酸的大鼠，會導致厚壁菌門增加，擬桿菌門減少，這與肥胖和MAFLD中腸道菌群的變化相似，推測特定膽汁酸可以通過直接改變腸道菌群的組成，對肥胖和MAFLD 的形成有一定影響[32]。此外，膽汁酸也可以發(fā)揮其信號分子的作用，激活法尼酯X 受體，上調參與腸道保護和抑制細菌過度生長的基因（血管生成素、一氧化氮合酶）的表達，影響腸黏膜屏障的完整性和腸道細菌的繁殖[33]。

由此可見，生理狀況下，腸道菌群和膽汁酸是互相影響，互相調節(jié)的。肝臟產(chǎn)生的膽汁酸進入腸道后，會被腸道細菌代謝修飾。改變膽汁酸的理化性質，增加膽汁酸的疏水性和細胞毒性，豐富膽汁酸的組成，有助于膽汁酸作為信號分子，參與調節(jié)MAFLD 發(fā)病環(huán)節(jié)中的脂質和能量代謝、炎癥反應、胰島素信號傳導等多條信號通路。膽汁酸的抑菌作用也影響腸道菌群的群落結構，并且通過膽汁酸信號傳導，影響腸上皮屏障的完整性和腸道內環(huán)境穩(wěn)態(tài)，影響腸道菌群在消化、吸收、免疫、排泄等多方面的生理功能，對MAFLD發(fā)病和疾病進展具有重要意義。腸道菌群與膽汁酸之間這種雙向調節(jié)，互相影響，并且共同致病的關系與中醫(yī)學上肝木與脾土之間的緊密聯(lián)系，互為因果相契合，因而推測，“腸道菌群-膽汁酸互作”失衡極有可能是MAFLD“土壅木郁”病機的生物學內涵。

5 小結

結合臨床經(jīng)驗來看，MAFLD 發(fā)病多因飲食不節(jié)，過食肥甘厚味，損傷脾胃，致脾失健運，中焦郁滯，累犯肝木而發(fā)病，以脾失健運、肝失疏泄、痰瘀內結之“土壅木郁”為主要病機，在治療上多強調肝脾同調。中醫(yī)藥作為我國治療MAFLD 的重要手段，積極研究其作用機制、治療靶點、信號通路，對推進中醫(yī)藥的現(xiàn)代化進程具有重要意義。結合中醫(yī)病機理論與現(xiàn)代醫(yī)學研究發(fā)現(xiàn)，腸道菌群失調極有可能是“土壅”（脾失健運）的重要生物學基礎，而膽汁酸代謝失衡極有可能是“木郁”（肝失疏泄）的微觀表現(xiàn)，西醫(yī)視角下“腸道菌群-膽汁酸互作”失衡導致MAFLD 疾病進展與中醫(yī)視角下MAFLD 以“土壅木郁”為基本病機相契合，這提示“腸道菌群-膽汁酸互作”失衡極有可能是MAFLD“土壅木郁”病機的生物學內涵。積極探索二者之間的聯(lián)系，對科學認識“土壅木郁”的病機實質，推動中醫(yī)藥防治MAFLD 的臨床應用與科學研究具有重要意義。